Устройство для приема сигналов с импульсной модуляцией

Устройство для приема сигналов с импульсной модуляцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит блок 1 фильтрации входного сигнала, блок 2 формирования разности соседних значений сигнала, ключи 3 и 4, блок задержки 5, переключатель 6, пороговые решающие блоки 7 и 10, формирователь (Ф) 8 управляющих импульсов, эл-т ИЛИ 9, инвертированный Ф 11 управляющих импульсов, блок 12 предсказаний значений сигнала, фильтр 13 нижних частот, Ф 14 и 15 порогового уровня сравнения, состоящие каждый из блока 18 формирования модуля текущей разности, накапливающего сумматора 19, блока 20 масштабирования и запоминающего блока 21, а также содержит Ф 16 синхронизирующих импульсов и ключ 17 управления. При появлении в последовательности выборок входного сигнала выборок, искаженных произвольным числом следующих подряд аномальных ошибок, ключ 17 не пропускает сформированные в Ф 16 импульсы на тактовые входы сумматоров 19 и запоминающих блоков 21, прекращая формирование новых значений пороговых уровней сравнения в Ф 14 и 15 и сохраняя те последние значения, которые были до появления аномальных ошибок. Цель достигается введением Ф 14, 15 и 16 и ключа 17. 1 ил.

Соаэ СоаЕТСКИХ са1ИАлистическ их РЕСПУБЛИК (l9) (11) (51) 5 Н 04 В i /06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОЬГЕТЕНИЯМ И ОТК! МТИНМ

ПРИ КНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! - -- - .! (21) 4346455/24-09 (22) 21. !2.87 (46) 23.01 90. Бюл. !! 3 (72) A.Â.Ïëþùeâ, Ю.В.Васин,.

О.Н.Новоселов, А.Ф.Фомин, Г.М.Солодихин, Ф.К.Тагиев, М.А.Фрадкина и Н.Г.Черногуз (53) 621.396.621(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 1019646, кл. Н 04 В !/06, 1981. ! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЙРИЕМА СИГНАЛОВ

С ИМПУЛЬСНОЙ 1ЧОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к рапиотехнике. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Устр- во содержит блок фильтрации-входного сигнала, блок 2 формирования разности соседних значений сигнала, ключи 3 и 4, блок задержки 5, переключатель 6, пороговые решающие блоки 7 и 10, формирователь (Ф 8 управляющих импульсов, эл-т ИЛИ 9, инвертированный Ф 11 уп-..з

2 равляющих импульсов, блок 12 предсказаний значений сигнала, фильтр 13 нижних частот, Ф 14 и 15 порогового уровня сравнения, состоящие каждый из блока 18 формирования модуля текущей разности, накапливающего сумматора 19, блока 20 масштабирования и запоминающего блока 21, а также содержит Ф 16 синхронизирующих импульсов и кжоч 17 управления. При появлении в последовательности выборок входного сигнала выборок, искаженных произвольным числом следующих подряд аномальных оши- . бок, ключ 17 не пропускает сформированные в Ф 16 импульсы на тактовые входы сумматоров 19 и запоминающих блоков 21, прекращая формирование новых значений пороговых уровней срав".; нения в Ф 14 и 15 и сохраняя те последние значения, которые были до появления аномадыъпс ошибок. Цель достигается введением Ф 14, 15 п 16 и ключа 17. 1 ил.

1538256

50!

Изобретение относится к импульсным системам передачи и обработки сообщений °

Цель изобретения — повышение поме5 хоустойчивости.

11а чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 филь-, трации входного сигнала, блок 2 формирования разности соседних значений сигнала, первый 3 и второй 4 ключи, блок 5 задержки, переключатель 6, пер,вый пороговый решающий блок 7, фор" I5 мирователь 8 управляющих импульсов, ( элемент ИЛИ 9, второй пороговый решающий блок 10, инвертированный фор ирователь ll управляющих импульсов, блок 12 предсжазаний значений сигнала, фильтр 13 нижних частот, первый 14 и второй 15 формирователи порогового уровня сравнения, формироватепь

16 синхронизирующихимпульсов, ключ 17 правления, блок 18 формирования мо- 25 дуля текущей разности, накапливающий сумматор 19, блок 20 масштабирования

И запоминающий блок 21.

Устройство для приема сигналов с

Импульсной модуляцией работает следу- 30

Ющим образом.

Регулярная. последовательность вы-. борок входного сигнала с импульсной

Модуляцией, содержащая информацию о

Полезном непрерывнОм прОцессе и анОмальных ошибках, поступает одновременно на входы блока 2 формирования разности соседних значений сигнала, блока 1 фильтрации входного сигнала, блока 5 задержки и формирователя 16 синхрониэирующих импульсов. В блоке

2 формируется текущая разность соседНих значений входного сигнала (разность первого порядка),которая . затем поступает на сигнальные входы 45

Первого ключа 3 и блока 18 формирования модуля текущей разности второ" го формирователя 15 порогового уровня сравнения, а в блоке 1 входной сигнал фильтруется известным способом (т.е. формируется разность в общем случае и-ro порядка) и затем поступает на сигнальные входы второго ключа 4 и блока 18 формирования модуля текущей разности первого формирователя 14 по55 рогового уровня сравнения. На разре1 шающие и запрещающие входы ключей 3, 4 и 17 поступают сигналы с выходов инвертированного формирователя 11 уп4 равляющих импульсов и формирователя

8 управляющих импульсов, Одновременно в формирователе 16 при поступлении на его вход сигналов с импульсной модуляцией формируются тактовые синхронизирующие импульсы стробирования, которые поступают на сигнальный вход ключа 17 управления, с выхода которого яоступают на тактовые синхронизирующие входы накапливающих сумматоров 19 и запоминающих блоков 21, и синхронизирующие импульсы считывания, которые поступают на считывающие синхронизирующие входы запоминающих блоков 21.

В отсутствие аномальных ошибок и, следовательно, сигналов на выходе формирователя 8 управляющих импульсов второй ключ 4 открыт и пропускает фильтрованный входной сигнал на вход первого порогового решающего блока 7, первый ключ 3 заперт и не пропускает сигнал разности соседних значений входного сигнала на вход второго.по рогового решающего блока 10, а ключ

17 управления открыт, пропуская импульсы с выхода формирователя 16 на тактовые синхронизирующие входы накапливающих сумматоров 19 и запоминающих блоков 21 обеспечивая этим их функционирование.

С выхода второго ключа 4 фильтрованный входной сигнал поступает на сигнальный вход первого порогового решающего блока 7, на установочный вход которого при поступлении синхронизирующих импульсов считывания с выхода формирователя 16 поступает текущее значение порогового уровня сравнения, сформированного в формирователе 14. Первый пороговый решающий блок 7 выдает на своем выходе импульсы при превышении сигналом на его сигнальном входе порогового уровня на его установочном входе. Эти импульсные сигналы поступают на формирователь 8 управляющих импульсов, формирующий .в этом случае управляющие импульсы на своем выходе. Эти управляющие импульсы через .элемент ИЛИ 9 поступают на управляющий вход пере". ключателя 6, устанавливая его в положение,.при котором он пропускает на на выход устройства предскаэываемые значения сигнала с выхода блока 12, который по поступающим íà его вход., значениям сигнала формирует известным образом предсказанные значения

5 15382 сигнала. Последние поступают на второй сигнальный вход переключателя 6, на первый сигнальный вход которого поступает сигнал с выхода блока 5

5 задержки, и на вход фильтра 13 нижних частот, с выхода которого снимается интерполированный непрерывный процесс.

Таким образом, при отсутствии уп- 1О равляющих импульсов на выходе формирователя 8 управляющих импульсов и на выходе элемента ИЛИ 9 переключатель б устанавливается и остается в положении, при котором он пропускает на выход устройства для приема и обработки сигналов с импульсной модуляцией задержанную блоком 5 последовательность выборок входного сигнала.

При этом на вход блока 18 первого 2р фдрмирователя 14 порогового уровня сравнения поступает с выхода блока 1 фильтрации входного сигнала в общем случае разность и-го порядка входно.». го сигнала, а на вход блока 18 вто- 25 го формирователя 15 порогового уровня сравнения поступает с выхода блока

2 разность первого порядка входного сигнала. Формирование пороговых уровней сравнения при этом происходит сче-30 дующим образом.

Блок 18 формирования модуля текущей разности второго формирователя

15 порогового уровня сравнения формирует иэ поступающих на его вход с выхода блока 2 разностей дс (с;) сосед- . них значений сигнала f (t;, ) и (с;) модули текущих значений этих разнос-.: .". тей

lb<(t,.)1 = 1Е(;, )- Е (;)1 °

Значения модулей разностей ) 43(t,) суммируются затем в накапливающем сумматоре 19 на произвольном (наперед заданном) интервале суммирования длиной m, а результат суммирования умножается затем в блоке 20 масштабирования на постоянный (также наперед заданный) коэффициент масштабирования К . В результате на выходе 5О блока 20 масштабирования формируется сигнал равный н (t.) - к„, /4g(t„.) .

1ст-е+ l

55 с

Выбирая К вЂ”, где с — констанm

56 6 не (;) - — Е 1д (t.)f.

J t Ф1-1

Известно, что с точностью до нормирующего множителя величина H(t .)

3 равна среднеквадратическому отклонению g (t ) процесса Е(с) на момент с;, т е. не(с,) = b(t J).

Одновременно на вход блока 18 формирования модуля текущей разности первого формирователя 14 порогового уровня сравнения поступают в общем случае разности п-ro (n = l,2,3,...) порядка д " (t;), формируемые в блоке 1 фильтрации входного сигнала. Поскольку разразности n-ro порядка можно предста-. вить в виде разности разностей (п-1)-го порядка, т.е. то на выходе блока 20 масштабироцания первого формирователя 14 порогового уровня сравнения аналогично описанному формируется величина с

H4(t,.) = —,Е )д (t,)11=1 ill+ t д У которая с точностью до нормирующего множителя равна среднеквадоатическом (И-11 отклонению процесса 4 (с) на момент

t .. В то же время известно, что величйна порогового уровня сравнения задается в общем виде соотношением

Н11Р = КР

Cl p где КР— коэффициент, задаваемый в зависимости от типа распре"

1 деления процесса 4 " 3t)

Е или Е(с) и требуемых вели-.. чин вероятностей пропуска недостоверных выборок и ложной отбраковки достоверных выборок.

Таким образом, устанавливая в блоке 20 масштабирования формирователей

14 и 15 необходимые значения коэффициентов масштабирования К, формируют на их выходах текущие значения лороговых уровней та, можно представить

1538256 пропорциональные текущим значениям дисперсии сигналов на входе соответ< .твующих формирователей порогового уровня сравнения.

Э

Текущие значения сигналов порого-. вого уровня сравнения с выхода блоков 20 масштабирования формирователей

}5 и 14 запоминаются в запоминающих волоках 21, и с выхода первого формиователя 14 порогового уровня сравнея сформированный в нем описанным браэом .сигнал поступает на устаноочный вход первого порогового решающего блока 7, а с выхода второго фор-15 рователя- 15 порогового уровня сравения сформированный в нем описанным бразом сигнал поступает на устано1 очный вход второго порогового решаю цего блока 10.

Управление работой накапливающих сумматоров 19 и запоминающих блоков

1 осуществляется синхронизирующими мпульсами, формируемыми формироватеем 1 6, который при поступлении на Вго вход передних фронтов .сигналов

Ic импульсной модуляцией формирует так говые синхронизирующие импульсы, пос1

1упающие через ключ 17 управления на соответствующие синхронизирующие вхо-30 1ы накапливающих сумматоров 19 и заоминающих блоков 21, а также синхрозирующие импульсы считывания, посупающие на считывающие синхронизиру1ощие входы запоминающих блоков 21.

При этом управляющие импульсы с выхо".. да инвертированного формирователя 11 управляющих импульсов поступают на разрешающий управляющий вход ключа

17 управления, который остается от- 40 крытым, пропуская тактовые синхронизирующие импульсы с выхода формирователя 16 на тактовые синхронизирующие входы накапливающих сумматоров 19 и запоминающих блоков 21. 45

Поскольку текущие значения дисперсий сигналов на входах формирователей

14 и 15 порогового уровня сравнения пропорциональны дисперсии сигнала на входе устройства для приема и обработки сигналов с импульсной модуляцией, то в формирователях 14 и 15 осуществляется адаптация пороговых уровней сравнения к дисперсии входного сигнала при его нестационарности и происходит снижение вероятностей пропуска недостоверных выборок и ложной отбраковки достоверных выборок.

При появлении в последовательности выборок входного сигнала выборок, искаженных произвольным числом следующих подряд аномальных ошибок, и, следовательно, появлении управляющих импульсов на выходе формирователя 8 эти импульсы поступают на запрещающий управляющий вход вторбго ключа 4 и на разрешающий управляющий вход первого ключа 3, ус танавливая известным образом переключатель 6 в положение, при котором он пропускает на выход устройства для приема и обработки предсказанные значения сигнала с выхода блока 12. Одновременно управляющие импульсы с выхода формирователя 8 поступают на запрещающий управляющий вход ключа 17 управления, который при этом не пропускает сформированные в формирователе 16 тактовые синхрониэирующие импульсы на тактовые синхрониэирующие входы накапливающих сумматоров 19 и заломинающих блоков 21, тем самым прекращается формирование новых значений пороговых уровней сравнения в формирователях 14 и 15 и в запоми- . нающих устройствах 21 формирователей

14 и 15 сохраняются последние значения пороговых уровней сравнения, сформированные до появления аномальных ошибок на входе устройства для приема и обработки сигналов с импульсной модуляцией.

Таким образом, при появлении в по" следовательности выборок входного .сигнала аномальных ошибок формирование пороговых уровней сравнения в формирователях 14 и 15 не производится, и при поступлении с выхода формирователя 16 синхронизирующих импульсов на установочный вход второго порогового решающего блока 10 считывается сформированная из предшествующих неиска— женных выборок входного процесса величина порогового уровня сравнения, хранящаяся в запоминающем блоке 21 второго формирователя 15 порогового уровня сравнения. Эта величина известным образом сравнивается в пороговом блоке 10 с сигналом на выходе первого ключа 3.

После окончания пакета искаженных выборок входного сигнала и, соответственно, при появлении управляющего импульса на выходе инвертированного формирователя 11 управляющих импульсов переключатель 6 известным образом устанавливается в положение, при котором он пропускает на выход уст9 1538256 ройства для приема и обработки задержан- с ную блоком 5 последовательность выборок р входного сигнала, при этом второй в ключ 4 отпирается и пропускает от.—

5 фильтрованный в блоке 1 входной сиг- о нал на сигнальный вход первого поро- х гового решающего блока 7, а первый п ключ 3 запирается, не пропуская раз- -л ность соседних значений сигнала с вы- ip хода блока 2 на сигнальный вход вто- и рого порогового решающего блока 10 ° в

Одновременно управляющий импульс с н выхода инвертированного формировате- п ля 11 управляющих импульсов поступа- 15 л ет на решающий управляющий вход,клю- ш ча 17 управления, который при этом к отпирается, пропуская формируемые в ч формирователе 16 тактовые синхронизи- в рующие импульсы на тактовые синхро- 2р п низирующие входы накапливающих сумма- ф торов 19 и запоминающих блоков 21 не формирователей 14 и 15 пороговых и уровней сравнения. Таким образом, к после окончания пакета искаженных вы- 25 у борок входного сигнала в формировате- т лях 14 и 15 продолжае.тся описанным мо образом формирование текущих вели- щи чин пороговых уровней сравнения, ко- и торые поступают на установочные вхо- 30 бл ды пороговых решающих блоков 7 и 10. бл

При поступлении на вход устройства з для приема и обработки сигналов с им- ве пульсной модуляцией последующих вы- ми борок входного сигнала оно работает 35 описанным образом. щи

Формула изобретения

Устройство для приема сигналов с 40 импульсной модуляцией, содержащее блок фильтрации входного сигнала,, блок формирования разности соседних значений сигнала, первый и второй . ключи, блок задержки, вход которого 45 является входом устройства, а выход подключен к первому сигнальному входу переключателя, последовательно соединенные первый пороговый решающий блок и формирователь управляющих им- 5р пульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенные второй пороговый решающий блок и инвертированный формирователь управляющих импульсов, вы- 55 ход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом переключателя, выход которого соединен с входом предкаэания значений сигнала, выход кото" ого подключен к второму сигнальному ходу переключателя и к входу фильтра нижних частот, выход которого является дним выходом устройства, другим выодом является выход переключателя, ри этом выход формирователя управяющих импульсов соединен с разрешающим управляющим входом первого ключа с запрещающим управляющим входом торого ключа, а выход инвертированого формирователя управляющих имульсов соединен с запрещающим управяющим входом первого ключа и с разреающим управляющим входом второго люча, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, то, с целью повышения помехоустойчиости, введены первый формирователь орогового уровня сравнения, второй ормирователь порогового уровня сравния, формирователь синхронизирующих мпульсов и ключ управления, причем аждый-из формирователей порогового ровня сравнения содержит последоваельно соединенные блок формирования дуля текущей разности, накапливаюй сумматор, блок масштабирования запоминающий блок, при этом входы ока фильтрации входного сигнала и ока формирования разности соседних начений сигнала соединены соответстнно с входами блока задержки и форрователя синхронизирующих импульсов, иод которого coединен со считываюми синхронизирующими входами запоминающих блоков и сигнальным входом

1 ключа управления, разрешающий управляющий вход которого соединен с выходом формирователя управляющих импуЛьсов, запрещающий управляющий вход— с выходом инвертированного формирова-. теля управляющих импульсов, а выход— с тактовыми синхронизирующими входами накапливающих сумматоров и запоминающих блоков, при этом выход блока фильтрации входного сигнала соединен с сигнальным входом второго ключа, выход которого соединен с сигнальным входом первого порогового решающего блока, и с входом блока формирования модуля текущей разности первого формирователя noporosoro уровня сравне- . ния, выход запоминающего блока кото"

porc соединен с установочным входом первого порогового решающего блока, выход блока формирования разности со» седних значений сигнала соединЕн с сигнальным входом первого ключа, вы".

Составитель Н.Лазарева

Редактор О.Юрконецкая Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Тираж 527

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", .ужгород, ул. Гагарина,101

ll .1538256. i2 ход которого соединен с сигнальным мирователя порогового уровня сравне". входом второго порогового решающего ния, выход запоминающего блока котоблока, и с входом блока. формирования рого соединен с установочным входом модуля текущей разности второго фор- второго порогового решающего блока.